供配電技術(shù) 課件 第1章-緒論

供配電技術(shù)供配電技術(shù)——專業(yè)選修課

課堂教學(xué)40學(xué)時(shí)教學(xué)環(huán)節(jié)：

理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合，實(shí)用性強(qiáng)課程特點(diǎn)：

突出新技術(shù)、新產(chǎn)品、新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)主要內(nèi)容第1章概論第2章負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償?shù)?章 短路電流及其計(jì)算第4章 變配電所系統(tǒng)的電氣設(shè)備及選擇第5章 變配電所的電氣主接線及結(jié)構(gòu)第6章 供配電線路第7章高層建筑的供配電系統(tǒng)第8章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)第9章 變配電所二次回路和自動(dòng)裝置第10章 供配電系統(tǒng)的安全技術(shù)課程主要內(nèi)容的相互關(guān)系構(gòu)成供配電系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置與整定電氣安全負(fù)荷計(jì)算電器電線電纜選擇一次(主)接線設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算短路電流效應(yīng)電能質(zhì)量二次接線設(shè)計(jì)一次設(shè)備選擇主要參考書目：劉燕編著.供配電技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社.2016中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等編.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（第4版）.中國電力出版社.2016第1章

概論

電力系統(tǒng)是生產(chǎn)、輸送、使用電能的統(tǒng)一整體，供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中電能用戶的供電網(wǎng)絡(luò)。了解和掌握電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、額定電壓、中性點(diǎn)的運(yùn)行方式、電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負(fù)荷等基本知識(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)供配電技術(shù)是很重要的。主要內(nèi)容供電的意義、要求及課程任務(wù)電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式供配電的質(zhì)量指標(biāo)電力負(fù)荷電力負(fù)荷分級(jí)及對(duì)供電的要求分布式發(fā)電及微電網(wǎng)基本環(huán)節(jié)和作用用電負(fù)荷類別及對(duì)供電可靠性的要求1.0供電的意義、要求及本課任務(wù)電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位人類的生產(chǎn)和生活都需要消耗能量，能量的來源稱為能源。

能源

一次能源：由自然界直接向人類提供的能源；

二次能源：將一次能源轉(zhuǎn)換后生成的能源。

采用電能的優(yōu)越性

易于傳輸

易于轉(zhuǎn)換

易于控制1.0供電的意義、要求及本課任務(wù)供電的意義在國民經(jīng)濟(jì)和日常生活中占重要地位供配電技術(shù)：用電單位所需電能的供應(yīng)和分配問題

電能正常供應(yīng)有利于生產(chǎn)過程自動(dòng)化

電能供應(yīng)的中斷將對(duì)企業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重后果將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能，經(jīng)電力網(wǎng)和變、配電設(shè)備輸送和分配到電能用戶的過程。

什么是供電？1.0供電的意義、要求及本課任務(wù)對(duì)供電的要求

經(jīng)濟(jì)性

可靠性

安全性

優(yōu)質(zhì)性合理選擇導(dǎo)線截面及結(jié)線方式對(duì)重要用戶應(yīng)保證可靠供電應(yīng)具有必要的事故保護(hù)線路電壓損失不應(yīng)超出允許范圍，減少電壓波動(dòng)及諧波的影響1.0供電的意義、要求及本課任務(wù)本課程的任務(wù)

掌握供配電系統(tǒng)基本理論和基本知識(shí)

掌握供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法1.1電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的基本構(gòu)成電力系統(tǒng)：由各種電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電能用戶聯(lián)系起來的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。為什么高壓供電？圖1-1從發(fā)電廠到用戶的輸配電過程示意圖1.1.1電力系統(tǒng)的組成1發(fā)電廠：產(chǎn)生電能的供配電系統(tǒng)，其他能源——電能

火力發(fā)電廠

水力發(fā)電廠

核能發(fā)電廠

風(fēng)力、地?zé)?、太陽能和潮汐能等類型發(fā)電廠將燃料燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軐⑺鞯奈荒苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔芾迷雍肆炎兡芰哭D(zhuǎn)變?yōu)殡娔?發(fā)電廠：其他——電能

火力發(fā)電廠

“火電廠”它利用燃料（煤、天然氣、石油等）的化學(xué)能來生產(chǎn)電能。我國的火電廠以燃煤為主。為了提高燃煤效率，現(xiàn)代火電廠都把煤塊粉碎成煤粉，用鼓風(fēng)機(jī)吹入鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)氣輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與它聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。火電廠的能量轉(zhuǎn)換過程是：發(fā)電過程為：燃料充分燃燒后，使鍋爐內(nèi)的水變成高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與之聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

水力發(fā)電廠

“水電廠”的發(fā)電容量與水電站所在地點(diǎn)上下游的水位差（通稱“水頭”或“落差”）和流過水輪機(jī)的水流量的乘積成正比，因此建造水電站，必須用人工的辦法來提高水位，通常水力發(fā)電廠有“壩后式水電站”、“引水式水電站”和“混合式水電站”。水電廠的能量轉(zhuǎn)換過程是：水電站——將水流能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾娬尽?/p>

發(fā)電過程為：有落差的水流沖動(dòng)水輪機(jī)，帶動(dòng)與之連軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。1發(fā)電廠：其他——電能

核能發(fā)電廠

“核電廠”又稱“原子能發(fā)電廠”簡稱“核電站”，它是利用原子核的裂變能來生產(chǎn)電能的供配電系統(tǒng)，其生產(chǎn)過程與火電廠基本相同，只是以核反應(yīng)堆代替了燃煤鍋爐。核電站的能量轉(zhuǎn)換過程是：核電站——由核反應(yīng)獲得熱能的熱力發(fā)電站。

發(fā)電過程為：反應(yīng)堆中的核燃料發(fā)生核裂變時(shí)釋放出的能量，使水變成高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與之聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

1發(fā)電廠：其他——電能

其他類型發(fā)電廠

我國確定21世紀(jì)在發(fā)展常規(guī)能源的同時(shí)，還要發(fā)展風(fēng)能、地?zé)崮?、太陽能和潮汐能等，以保持能源與國民經(jīng)濟(jì)及環(huán)保事業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。在未來電能結(jié)構(gòu)調(diào)整中，中國要快速提高非化石能源發(fā)電比例，到2020年可再生能源發(fā)電和核電比例將達(dá)到15%。其他：太陽能電站、風(fēng)力電站、地?zé)犭娬?、潮汐電站等?/p>

其他：太陽能電站、風(fēng)力電站、地?zé)犭娬?、潮汐電站等?電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓電力線路及其連接的各級(jí)各類變配電所七大區(qū)域電網(wǎng)組成： 東北、華北、華東、華中、西北、南方、川渝我國電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)：按照“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的思路，以三峽為中心，向四周輻射，形成聯(lián)系緊密的骨干網(wǎng)架。電力線路：將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送電能和分配電能的任務(wù)。超高壓遠(yuǎn)距離電力網(wǎng)：電壓等級(jí)500kV，輸電距離300km以上；區(qū)域電力網(wǎng)：范圍大，電壓等級(jí)220~330kV，輸電距離50km以上；地方電力網(wǎng)：范圍較小，電壓等級(jí)35~110kV，輸電距離50km以內(nèi)。1.1.1電力系統(tǒng)的組成1.1.1電力系統(tǒng)的組成2電力線路：

0.38/0.66/3/6/10/35（66）/110（154）/220/330/500/750/1000kV154kv：東北地區(qū)歷史遺留下來的電壓等級(jí)，現(xiàn)正被淘汰；66kv：東北電力系統(tǒng)采用，選擇66kv后就不再使用110和35kv了；330kv：西北電力系統(tǒng)采用；各區(qū)域電網(wǎng)主干線及相鄰網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線電壓高低劃分：低壓：

1kv及以下；高壓：

1kv以上；城市、農(nóng)村及大工業(yè)企業(yè)連接區(qū)域性發(fā)電廠和大用戶按電壓等級(jí)來劃分：最常用較低一級(jí)高壓配電電壓1.1.1電力系統(tǒng)的組成2電力線路：不同類型：架空線：導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具等構(gòu)成；電纜線：由導(dǎo)線、絕緣層、保護(hù)層構(gòu)成；電纜線價(jià)格較高，電壓越高，兩者差別越大；維修電纜線路費(fèi)時(shí)費(fèi)工；電纜線路不需在地面設(shè)桿塔，供電可靠，不易受外力破壞。1.1.1電力系統(tǒng)的組成3變電所：將一種電壓的電能變換成另一種電壓的電能的場所。組成：電力變壓器、母線和開關(guān)設(shè)備等分類：升壓、降壓功能：接受電能、變換電能和分配電能僅用來接收電能和分配電能的場所稱為配電所與發(fā)電機(jī)相連的變電所為升壓變電所；其余均為降壓變電所。1.1.1電力系統(tǒng)的組成4電能用戶：所有消耗電能的用電設(shè)備或用電單位；工業(yè)用電占比重較大，非工業(yè)用戶比重較小。其中工業(yè)用電約占70%左右。按使用性質(zhì)不同分為工業(yè)用戶和非工業(yè)用戶。圖1-2大型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)圖電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)與要求電力系統(tǒng)影響重要電力系統(tǒng)的地區(qū)性特色明顯電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程十分迅速電力系統(tǒng)發(fā)電與用電之間處于動(dòng)態(tài)平衡運(yùn)行特點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)運(yùn)行要求：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)

能源結(jié)構(gòu)的多樣性和互補(bǔ)性

控制和調(diào)度手段的先進(jìn)性

輸電方式的新穎性1.1.2供配電系統(tǒng)的組成企業(yè)總降壓變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所、用電設(shè)備等。

在以下情況，建立自用發(fā)電廠：本企業(yè)生產(chǎn)及生活需大量熱能；距離系統(tǒng)太遠(yuǎn)；本企業(yè)所在地區(qū)有可供使用的能源。本企業(yè)有大量重要負(fù)荷，需獨(dú)立的備用電源；用戶電能供應(yīng)的樞紐；接受電能、變換電能、分配電能集中接收6~10kV電壓，再分配到附近各車間變電所及高壓用電設(shè)備。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需要。接受電能、變換電能、分配電能接受電能、變換電能、分配電能6~10kV廠內(nèi)高壓配電線路220/380V廠內(nèi)低壓配電線路對(duì)于某個(gè)具體的供配電系統(tǒng)的組成，主要取決于電力負(fù)荷的大小和廠區(qū)的大小。1.1.2供配電系統(tǒng)的組成1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進(jìn)線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)具有總降壓變電所的方式：電源進(jìn)廠后，先經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上的電源電壓降為6~10kV的配電電壓，然后通過高壓配電線將電能送到各個(gè)車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進(jìn)線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)1.1.2供配電系統(tǒng)的組成優(yōu)點(diǎn)：可省去一級(jí)變壓，簡化供電系統(tǒng)接線，節(jié)約了投資和有色金屬，降低電能電壓損耗，提高供電質(zhì)量；高壓深入負(fù)荷中心的直配方式：根據(jù)廠區(qū)環(huán)境條件是否滿足深入負(fù)荷中心的”安全走廊”要求而定。1.1.2供配電系統(tǒng)的組成2中型企業(yè)供配電系統(tǒng)一般，電源進(jìn)線電壓是6~10kV。電能經(jīng)高壓配電所集中，再由高壓配電線路將電能分送到各車間變電所，或由高壓配電線路直接供給高壓用電設(shè)備。車間變電所內(nèi)裝設(shè)有電力變壓器，將高壓電降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備使用。1.1.2供配電系統(tǒng)的組成3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果所需容量一般不大于1000kVA或稍多，通常只設(shè)一個(gè)降壓變電所即可。這種降壓變電所相當(dāng)于上述的車間變電所。1.1.2供配電系統(tǒng)的組成3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果供配電系統(tǒng)所需容量不大于160kVA，一般采用低壓電源進(jìn)線，直接由公共低壓電網(wǎng)供電，只設(shè)一個(gè)低壓配電間。1.2電力系統(tǒng)的額定電壓額定電壓：保證用電設(shè)備（電動(dòng)機(jī)、白熾燈等）、發(fā)電機(jī)和變壓器正常工作時(shí)能獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的電壓。

電網(wǎng)的額定電壓用電設(shè)備的額定電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓 變壓器一次繞組的額定電壓

二次繞組的額定電壓是根據(jù)什么決定的呢？1.2.1三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓1）電網(wǎng)（電力線路）的額定電壓只能選用國家規(guī)定的額定電壓電網(wǎng)額定電壓是國家根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要和電力工業(yè)的發(fā)展水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的，是確定其他電力設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。0.38/0.66/3/6/10/35（66）/110（154）/220/330/500/750/1000kV2）用電設(shè)備的額定電壓3）發(fā)電機(jī)的額定電壓與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同發(fā)電機(jī)的額定電壓高于電網(wǎng)和用電設(shè)備的額定電壓值，因?yàn)榭紤]到線路在輸送負(fù)荷電流時(shí)必然產(chǎn)生電壓損失，發(fā)電機(jī)的額定電壓比電網(wǎng)電壓高5%來補(bǔ)償電網(wǎng)上的電壓損失。例如：10kV電網(wǎng)，發(fā)電機(jī)額定電壓應(yīng)為10.5kV3）發(fā)電機(jī)的額定電壓

發(fā)電機(jī)的額定電壓UN.G比所連接電網(wǎng)的系統(tǒng)額定電壓UN高5%。用于補(bǔ)償線路的電壓損失。UNGMMM+5%-5%-10%4）變壓器額定電壓

變壓器一次側(cè)額定電壓

變壓器二次側(cè)額定電壓二次繞組向負(fù)荷供電，相當(dāng)于供電設(shè)備：直接接高、低壓用電設(shè)備：應(yīng)比用電設(shè)備電壓高5%左右。與后面用電設(shè)備距離較遠(yuǎn)(35kV及以上高壓線路)：二次額定電壓比電網(wǎng)和用電設(shè)備的額定電壓高10%（變壓器繞組的電壓損失5%，電網(wǎng)上電壓損失5%）；一次繞組接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備：直接與發(fā)電機(jī)相連：應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，比電網(wǎng)額定電壓高5%；連接在線路中間：應(yīng)與線路額定電壓相同，等于電網(wǎng)額定電壓。一次繞組加額定電壓而二次側(cè)開路時(shí)的電壓，即空載電壓4）電力變壓器的額定電壓T2T1G二次繞組額定電壓：（空載電壓）一次繞組額定電壓：a、直接接于發(fā)電機(jī)出線端，則其額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。b、當(dāng)接于電網(wǎng)時(shí)，則等于電網(wǎng)標(biāo)稱電壓。a、當(dāng)二次側(cè)線路較短時(shí)，比電網(wǎng)標(biāo)稱電壓高5%。b、當(dāng)二次側(cè)輸電線路較長時(shí)，考慮線路電壓損失，則應(yīng)比電網(wǎng)標(biāo)稱電壓高10%。線路長線路短U1N.T=UNGU1N.T=U1nU1nU2nUGU2N.T=1.1U1nU2N.T=1.05U2NUn-5%-5%-5%-5%+5%UN

線路傳輸功率越大，傳輸距離越遠(yuǎn)，則所選擇的電壓等級(jí)也應(yīng)越高。330～1000kV主要用于長距離輸電網(wǎng)；110～220kV電壓等級(jí)主要用于區(qū)域配電網(wǎng)；10～110kV為一般電力用戶的高壓供電電壓；220/380V為低壓配電電壓（工礦企業(yè)亦可采用380/660V）。電力系統(tǒng)中各種標(biāo)稱電壓的適用范圍分類電網(wǎng)額定電壓（kV）用電設(shè)備發(fā)電機(jī)額定電壓（kV）電力變壓器額定電壓（kV）額定電壓（kV）最高電壓（kV）一次繞組二次繞組低壓0.22/0.380.38/0.661(1.140)0.22/0.380.38/0.661(1.140)0.400.690.380.660.400.69高壓361020—35661102203305007501000361020—356611022033050075010003.67.2122440.572.5126（123）252（245）36355080011003.156.310.513.8，15.75，18，20，22，24，26————————3及3.156及6.310及10.513.8，

15.75，18，20，22，24，26356611022033050075010003.15及3.36.3及6.610.5及11—38.572.5121242363550825（800）1100

表1－1我國三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓系

統(tǒng)額定電壓系

統(tǒng)最高電壓高壓開關(guān)、互感器及支柱絕緣子的額定電壓穿墻套管額定電壓熔斷器額定電壓361020353.56.911.52440.53.67.2122440.5—6.911.52440.53.56.9122440.5

表1-2系統(tǒng)的額定電壓、最高電壓和部分高壓設(shè)備的額定電壓（單位kV）高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)注的額定電壓：按GB/T11022-2011《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共同技術(shù)要求》規(guī)定，高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的額定電壓按其允許的最高工作電壓來標(biāo)注，即其額定電壓不得小于它所在系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高電壓，如表1-2所示。我國現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓設(shè)備大多已按此新規(guī)定標(biāo)注。例1：例1-1（p9）已知電力系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。變壓器T2：發(fā)電機(jī)：變壓器T1：圖1-14例1-1供電系統(tǒng)圖10.5/38.5kV35/6.6kV例2：試確定下圖供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路WL1、WL2的額定電壓。變壓器T1：線路1：線路2：變壓器T3：10/0.40kV1.2.2電壓分類及高低電壓的劃分1.電壓的分類電壓的分類電壓范圍適用場合第一類，100V以下12V、24V、36V用于安全照明、潮濕工地建筑內(nèi)部的局部照明及小容量負(fù)荷的電源第二類，100V以上至1000V以下127V、220V、380V、660V用作低壓動(dòng)力電源和照明電源第三類，1000V以上6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV等，主要作高壓用電設(shè)備，發(fā)電及輸電設(shè)備的額定電壓值2.電壓高低的劃分我國的一些設(shè)計(jì)、制造和安裝規(guī)程通常以1000V為界來劃分電壓高低。一般規(guī)定：低壓——指額定電壓在1000V及以下者；高壓——指額定電壓在1000V以上者。交流輸配電系統(tǒng)中尚有將電壓細(xì)分為低壓、中壓、高壓、超高壓和特高壓者：1000V及以下為低壓（LV）；10kV至35kV為中壓（MV）；35kV以上至220kV為高壓（HV）；330kV及以上為超高壓(EHV)；1000kV及以上為特高壓(UHV)。直流電壓等級(jí)中：±800kV以下稱為高壓（HVDC），±800kV及以上稱為特高壓（UHVDC）1.2.3供配電系統(tǒng)電壓的選擇1.供電電壓的選擇目前所用的企業(yè)供電電壓為10kV、20kV、35kV、110kV、220kV。一般來講，大中型企業(yè)常采用35～220kV做供電電壓，中小型企業(yè)常采用10kV～20kV做供電電壓2．配電電壓的選擇高壓配電電壓：10kV，20kV,35kV,110kV低壓配電電壓:一般采用220／380V的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)三種運(yùn)行方式1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式1）中性點(diǎn)不接地2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地3）中性點(diǎn)直接接地——“大接地電流的電力系統(tǒng)”“小接地電流的電力系統(tǒng)”我國3~66KV的電力系統(tǒng)，特別是3~10KV系統(tǒng)如果單相接地電流大于一定值時(shí)（3~10KV系統(tǒng)>30A，20~66KV以上系統(tǒng)>10A）我國110KV及以上系統(tǒng)和1kV以下低壓系統(tǒng)1）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)：

三個(gè)相的相電壓、、是對(duì)稱的，各相對(duì)地電壓就等于相電壓；各相的對(duì)地電容電流也是對(duì)稱的，其對(duì)地電容電流的相量和為零。1）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：、各相對(duì)地電壓：1）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：系統(tǒng)接地電流：正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的3倍。1）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式、線電壓：無論其相位和量值均未發(fā)生變化接地電流：正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的3倍。相電壓：線路中完好兩相的相電壓變?yōu)樵瓉淼木€電壓。這類系統(tǒng)的供配電設(shè)備的絕緣需要按線電壓考慮。該系統(tǒng)中的三相用電設(shè)備都能繼續(xù)運(yùn)行。但不允許在單相短路故障情況下長期運(yùn)行，以免再有一相發(fā)生接地故障時(shí)，形成兩相接地短路，使故障擴(kuò)大。超過一定數(shù)值將在接地故障點(diǎn)出現(xiàn)斷續(xù)電弧2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：各相對(duì)地電壓：和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一樣。2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：系統(tǒng)接地電流：當(dāng)兩者量值差小于發(fā)生電弧的最小電流，電弧就不會(huì)發(fā)生。3）中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：、各相對(duì)地電壓：系統(tǒng)接地電流：這類系統(tǒng)的供配電設(shè)備的絕緣只需要按相電壓考慮。對(duì)于110kV及以上的超高壓系統(tǒng)很有經(jīng)濟(jì)技術(shù)價(jià)值。比線路的正常負(fù)荷電流大得多，因此在此系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)其他部分恢復(fù)正常運(yùn)行。比較項(xiàng)目小接地電流系統(tǒng)大接地電流系統(tǒng)供電可靠性在單相接地時(shí)，并未形成短路,系統(tǒng)允許運(yùn)行2h，期間供電不間斷，供電可靠性相對(duì)較高。在單相接地時(shí),形成單相短路，保護(hù)裝置斷開電路，造成短期或長期停電,可靠性不高。過電壓與絕緣水平非故障相對(duì)地電壓升高√3倍，電力設(shè)備按線電壓考慮絕緣水平。單相接地時(shí)，非故障相電壓不升高，電力設(shè)備按相電壓考慮絕緣水平。繼電保護(hù)單相接地電流比正常負(fù)荷電流小得多，很難用普通的方向繼電器來判斷故障線路，使保護(hù)尚不完滿，延長了消除故障時(shí)間。單相接地時(shí)，短路電流大，繼電保護(hù)簡單、可靠、選擇性好、靈敏度高，不易使事故擴(kuò)大。對(duì)通信的干擾對(duì)通信干擾影響大對(duì)通信的干擾小系統(tǒng)穩(wěn)定性流過接地點(diǎn)的電流很小，不存在引起失步的可能單相接地時(shí)，線路的突然切除可能導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞表1-4中性點(diǎn)不同接地形式的比較低壓配電系統(tǒng)按照電源中性點(diǎn)和電氣設(shè)備外殼對(duì)地的關(guān)系分為TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)。第一個(gè)字母表示電源中性點(diǎn)對(duì)地的關(guān)系：T----直接接地；I----不接地或通過阻抗與大地相連。第二個(gè)字母表示電氣設(shè)備外殼與大地的關(guān)系：T----獨(dú)立于電源接地點(diǎn)的直接接地；N----表示直接與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)或與該點(diǎn)引出的導(dǎo)體相連。4）低壓配電系統(tǒng)的接地型式圖1-19低壓配電的TN系統(tǒng)a）TN-C系統(tǒng)b）TN-S系統(tǒng)c）TN-C-S系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)的中性線N與保護(hù)線PE合在一起成為保護(hù)中性線PEN線TN-S系統(tǒng)中的N線與PE線全部分開，設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線TN-C-S系統(tǒng)的前一部分全部為TN-C系統(tǒng)，而后邊有一部分為TN-C系統(tǒng)，有一部分則為TN-S系統(tǒng)圖1-20TT系統(tǒng)及保護(hù)接地功能示意圖TT系統(tǒng)是中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)圖1-21IT系統(tǒng)及保護(hù)接地功能示意圖IT系統(tǒng)是中性點(diǎn)不接地的三相三線系統(tǒng)，電氣設(shè)備的不帶電金屬部分經(jīng)各自的接地裝置單獨(dú)接地，如圖1-21所示。5）中性點(diǎn)不同接地方式的應(yīng)用范圍電壓的等級(jí)中性點(diǎn)接地方式適用場合220/380V采用中性點(diǎn)直接接地方式發(fā)生單相接地故障時(shí)，一般能使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，切除故障部分，保障人生安全。3～20kV多采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)這種接地系統(tǒng)供電可靠性較高35～66kV多采用經(jīng)消弧線圈接地的方式以限制過大的單相接地電流110kV及以上系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地方式對(duì)降低絕緣水平有明顯的優(yōu)勢(shì)。1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。1）電壓偏差定義：電器設(shè)備的端電壓偏離額定電壓的幅度：電壓偏差的影響電力設(shè)備只有在額定電壓下運(yùn)行才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。允許值：

《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：正常運(yùn)行情況下，用電設(shè)備端子處的電壓偏差允許值（以UN的百分值表示）宜符合下列要求：（1）線路額定電壓35kV及以上：允許電壓偏差為+5%；（2）線路額定電壓10kV及以下：允許電壓偏差為+7%；（3）線路額定電壓220V以上：允許電壓偏差為+7%，-10%；在電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行情況下，用戶受電端電壓最大允許偏差不應(yīng)超過額定電壓的+10%1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。2）電壓波動(dòng)和閃變的概念電壓波動(dòng)：電網(wǎng)電壓有效值的連續(xù)快速變化，是由于負(fù)荷急劇變動(dòng)引起的。負(fù)荷的急劇變動(dòng)，使系統(tǒng)的電壓損耗也相應(yīng)快速變化，從而使電氣設(shè)備的端電壓出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。例如電焊機(jī)、電弧爐和軋鋼機(jī)等沖擊性負(fù)荷，都會(huì)引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)。電壓波動(dòng)程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)來表示：

閃變：周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動(dòng)而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象；允許值：國家標(biāo)準(zhǔn)GB12326—90《電能質(zhì)量.電壓允許波動(dòng)和閃變》規(guī)定了系統(tǒng)由沖擊性負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動(dòng)允許值和閃變電壓允許值，10kV及以下電網(wǎng)的電壓波動(dòng)不得超過2.5%，35~110kV不得超過2%，220kV及以上不得超過1.6%。1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。3）電壓波形波形質(zhì)量：以正弦電壓波形畸變率來衡量。由于系統(tǒng)中有各種非線性元件存在，因而在系統(tǒng)中和用戶處的線路中出現(xiàn)了高次諧波，使電壓或電流波形發(fā)生一定程度的畸變。高次諧波：指一個(gè)非正弦波按傅里葉級(jí)數(shù)分解后所含的頻率為基波頻率整數(shù)倍的所有諧波分量。

因此，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549—1993《電能質(zhì)量.公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定了公用電網(wǎng)中諧波電壓限值和諧波電流允許值。1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。供電頻率及其允許偏差

《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：供電企業(yè)供電的額定頻率為交流50HZ。在電力系統(tǒng)正常狀況下，供電頻率的允許偏差為：電網(wǎng)裝機(jī)容量在300萬KW及以上的，為+0.2HZ；電網(wǎng)裝機(jī)容量在300萬KW以下的，為+0.5HZ。在電力系統(tǒng)非正常狀況下，供電頻率的允許偏差不應(yīng)超過+1.0HZ。運(yùn)行情況允許頻率偏差正常運(yùn)行300萬千瓦及以上

±0.2Hz300萬千瓦及以下

±0.5Hz非正常運(yùn)行±1.0Hz1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。1）供電可靠性衡量標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)用戶停電的時(shí)間及次數(shù)。2）供電可靠率：實(shí)際供電時(shí)間與統(tǒng)計(jì)其全部時(shí)間的比值的百分?jǐn)?shù)。停電時(shí)間：事故停電、計(jì)劃檢修停電及臨時(shí)性停電時(shí)間。我國在《中國縣（市）電力企業(yè)現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)》中，要求城網(wǎng)供電可靠率應(yīng)達(dá)到99.8%以上，農(nóng)網(wǎng)應(yīng)達(dá)到98%以上供電設(shè)備計(jì)劃檢修時(shí)，對(duì)35kV及以上電壓供電的用戶的停電次數(shù)，每年不應(yīng)超過1次；對(duì)10kV供電的用戶，每年停電不應(yīng)超過3次。1.5電力負(fù)荷根據(jù)用電負(fù)荷的性質(zhì)和由于事故停電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成損失或影響的程度，來滿足用電設(shè)備對(duì)供電可靠性的要求，提出的不中斷供電的要求。用電負(fù)荷分為以下三級(jí)：(A)一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡；將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。(B)二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。(C)三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。1.5電力負(fù)荷

一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求一級(jí)負(fù)荷屬重要負(fù)荷，應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源供電；當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除由兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)中?？勺鳛閼?yīng)急電源的電源有：

①獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；

②供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路；③蓄電池；

④干電池。

中斷供電將造成人身傷亡；將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。1.5電力負(fù)荷

二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求

二級(jí)負(fù)荷也屬重要負(fù)荷但其重要程度次于一級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷宜由兩回線路供電，供電變壓器一般也應(yīng)有兩臺(tái)。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當(dāng)采用架空線時(shí)，可為一回架空線供電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%二級(jí)負(fù)荷。

中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。三級(jí)負(fù)荷不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。

1.5電力負(fù)荷

按工作制分類。1）連續(xù)運(yùn)行工作制2）短時(shí)運(yùn)行工作制3）反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備長期運(yùn)行，負(fù)荷比較穩(wěn)定。周期性的時(shí)而工作，時(shí)而停歇，工作周期一般不超過10min。設(shè)備工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長。負(fù)荷持續(xù)率：1.6分布式發(fā)電與微電網(wǎng)1.6.1分布式發(fā)電發(fā)電功率在幾十千瓦到幾十兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶(負(fù)荷)現(xiàn)場或用戶附近，以充分利用各種規(guī)模不大的可再生或非可再生能源的發(fā)電方式。

分布式電源(distributedgenerator，DG)主要有風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、燃料電池、生物質(zhì)能發(fā)電、垃圾發(fā)電、氫能源和小水電等分布式發(fā)電具有以下特點(diǎn)：1）容量范圍廣，但相對(duì)較小，安裝和運(yùn)營靈活；2）分布廣，遍布地區(qū)電網(wǎng)的各個(gè)電壓等級(jí)，一次能源形式與并網(wǎng)方式多樣；3）部分分布式電源具有較大的隨機(jī)性和波動(dòng)性，容易受天氣等自然因素的影響；4）小型的分布式電源監(jiān)視控制能力弱。1.6.2微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)圖1-23微電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)中包含有多個(gè)DG和儲(chǔ)能裝置，聯(lián)合向負(fù)荷供電，整個(gè)微電網(wǎng)對(duì)外是一個(gè)整體,通過一個(gè)斷路器和上級(jí)電網(wǎng)變電站相聯(lián)微電網(wǎng)提供了一個(gè)有效集成應(yīng)用DG的方式,繼承擁有了所有單獨(dú)DG系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)。2)微電網(wǎng)作為一個(gè)獨(dú)立的整體模塊,不會(huì)對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響,不需要對(duì)大電網(wǎng)的運(yùn)行策略進(jìn)行修改。3)微電網(wǎng)可以以靈活的方式將DG接入或斷開,即DG具有“即插即用”的能力。4)多個(gè)DG聯(lián)網(wǎng)的微電網(wǎng)增加了系統(tǒng)容量,并有相應(yīng)的儲(chǔ)能系統(tǒng),使系統(tǒng)慣性增大,減弱電壓波動(dòng)和電壓閃變現(xiàn)象,改善電能質(zhì)量。5)微電網(wǎng)在上級(jí)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)可以孤立運(yùn)行繼續(xù)保障供電,提高供電可靠性微電網(wǎng)主要特點(diǎn)：1.7供配電系統(tǒng)供電設(shè)